共同プロパティとは何ですか？

衝突特性は、溶液化学で使用される記述特性です。 最も簡単に言えば、衝突特性は、特定の溶液中の溶質分子の数に依存するが、それらの溶質分子のアイデンティティに依存しない溶液の特性です。 溶液のいくつかの特性が一致します：蒸気圧、沸点上昇、凝固点降下、および浸透圧。 衝突特性は、理想的なソリューションに対してのみ定義されます。

化学では、溶液は溶質、または溶解した物質、および溶媒、または溶解した物質で構成されると定義されます。 たとえば、少しの食卓塩が水に溶けている場合、塩は溶質であり、水は溶媒です。 この溶液の結合特性は、塩の分子数、または塩分子の数と溶媒分子の数の比のみに依存する特性です。 溶液の共同特性は、溶質が塩であるという事実や塩の特性に依存しません。 colligativeプロパティは、ソリューションに塩、砂糖、または他の可能性のある溶質が含まれているかどうかに関係なく、どのソリューションでも同じように動作するプロパティです。

溶液の4つの共同特性のうち、蒸気圧、沸点上昇、凝固点降下は密接に関連しています。 共同特性としての蒸気圧は、ラウルの法則によって説明されています。 ラウルの法則は基本的に、理想的な溶液の場合、溶液全体の蒸気圧は各化学成分の蒸気圧と、溶液中の各化学成分のモル分率に依存することを述べています。 より現実的には、この関係は、溶質が溶液に加えられると、蒸気圧の変化が溶質と溶媒分子の比にのみ依存することを意味します。 繰り返しになりますが、これは衝突特性であるため、蒸気圧の変化は、添加される溶質のアイデンティティに依存しません。

沸点の上昇と凝固点の低下は、それぞれが蒸気圧の変化と連動して変化する共同特性です。 溶質が溶液に加えられると、溶質は溶媒の蒸気圧を下げます。 圧力の変化により、対応する沸点が上昇し、溶液の凝固点が低下します。 つまり、溶質が溶液に加えられると、溶液は高温で沸騰し、低温で凍結します。

浸透圧は、溶液の4番目の共同特性です。 浸透とは、溶媒分子が半透膜を通過して、より多くの溶質分子を含む領域に移動することです。 浸透圧は、溶媒が流れないように半透膜の片側に加える必要がある圧力の量です。 一定温度での理想的な溶液の浸透圧は、溶質の濃度に比例します。言い換えると、溶質分子の数のみに依存します。

ソリューションの共同プロパティの定義は複雑に思えるかもしれませんが、いくつかの一般的な例を通して直感的に理解できます。 多くの料理人は、パスタを調理するときに水がいっぱい入った鍋に塩を加えます。これにより、パスタはより速く調理されます。 このアクションは、共同プロパティを利用します。 塩を加えると水の沸点が上がり、パスタはより高い水温でより速く調理できます。

凝固点降下は、一般的にシェフによって利用されます。 溶質としての砂糖と塩の両方がアイスクリームの凍結を助けます。 アイスクリームの砂糖はアイスクリームが凍る温度に影響を与え、アイスクリーム容器の周りの塩水はアイスクリームがより急速に凍るより冷たい環境を作り出します。